浅析BIM技术在建筑结构设计中的应用谢培龙--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

浅析BIM技术在建筑结构设计中的应用谢培龙

发表时间：2021/4/14 来源：《城市建设》2021年2月作者：谢培龙

[导读] 现如今，随着科学技术的快速发展，BIM技术的应用为建筑行业发展提供了新动力。高水平的建筑结构设计可以更有效地开展工程建设，保证工程建设的质量，合理应用BIM技术能提高建筑结构设计的整体效率。文章主要阐述BIM技术的概念、特点，探究其在建筑结构设计中的实际应用价值，希望可以为建筑结构设计相关工作人员提供参考。

浙江省杭州市兴达电器工程有限公司谢培龙 311100

摘要：现如今，随着科学技术的快速发展，BIM技术的应用为建筑行业发展提供了新动力。高水平的建筑结构设计可以更有效地开展工程建设，保证工程建设的质量，合理应用BIM技术能提高建筑结构设计的整体效率。文章主要阐述BIM技术的概念、特点，探究其在建筑结构设计中的实际应用价值，希望可以为建筑结构设计相关工作人员提供参考。
关键词：BIM技术；建筑结构设计；应用
        引言
        在当前的建筑设计行业领域，BIM的产品正在伴随着BIM技术的发展不断地完善，在建筑设计中的应用优势也更加的突出。在实际工作应用过程中，BIM技术可以实现不同专业、不同部门和不同设计人员之间的数据信息共享，同时借助信息技术的支持，将建筑设计以直观化的形态展示出来，便于设计人员以及施工单位更加直观地对建筑结构细节问题进行分析，从而达到提升建筑结构设计和施工质量的目的。
        1.IM技术的概念
        BIM虚拟技术指的是使用图像和3D模型动态显示原始建筑的技术。在BIM设计过程中，将设计参数、属性等相关因素联系在一起，并将信息内置到计算机系统中以构建三维可视化模型。无论是在地下管线网络还是摩天大楼，均可通过BIM模型进行虚拟显示，从而实现与实际场景完全一致的精度。此外，从最初的设计阶段、施工阶段到最终的拆除和重建，都可使用BIM虚拟技术存储该阶段的数据。BIM虚拟技术的应用已逐步获得发展，不仅用于建筑项目，也用于一些基础项目，如道路建设、桥梁工程以及城市污水处理系统、市政排水等方面。另外，BIM技术还可为日常生活提供便利，如使用BIM虚拟模型可预测降雨量和流向。
        2.BIM技术的特点
        BIM技术具有协调性、模拟性、优化性、可视化、可出图性五个特点，在应用BIM技术过程中协调性是指，能够对功能协调性进行实现，有效避免一些不必要的冲突发生，从而减少对建筑整体功能的表述造成的影响。BIM技术主要是以现实为基础，并构建相应模型的一种新型技术，建筑设计人员在应用BIM技术时，可以根据技术措施对建筑结构设计情况进行更加直观地观察与分析，同时可根据模拟实验，模拟建筑施工过程中可能会发生的问题，并找出合理的解决策略。与此同时，BIM技术不仅能够对资源数据进行优化，也能够使建筑结构实体的安全性与稳定性得到大幅提升。现代建筑结构设计会对多个专业领域的内容进行涉及，导致设计工作人员根本无法对进行各类影响因素全面的掌握，此时，通过对BIM技术的应用，能够保障建筑结构设计的安全性，即有效减少各种危险因素对建筑物造成的危害。
        3.BIM技术在建筑结构设计中的应用
        3.1BIM建模
        （1）基于IFC标准的BIM模型构建。BIM技术应用于结构模型时，应对计算、作图以及工程造价等多种问题进行分析。基于IFC标准格式的背景下，解决结构模型中的问题，IFC具有很多优势，有利于BIM结构模型中对最小结构单元的几何尺寸以及组织形式进行定义，还能为结构模型建立出模型所需要的材料族库。以砖墙为例，IFC设定标准的建筑模型，其基础主要组成结构是砖块，包括构建出砖块的几何尺寸、物理能力以及空心等信息。通过利用构建出的材料与实体相互关联，实现建筑墙体与墙体所需材料之间的关联。（2）BIM结构模型的构建。材料族库建立后，BIM技术可以将材料模型与建筑结构中构建出的模型相关联，例如，建筑结构中的梁、柱、板和楼梯。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

设计建筑墙体结构中的构件部分时，应先定义好建筑的实体性质再进行关联，以体现建筑中每个楼层与实体之间存在的关联，进而通过空间结构关联实体，更直观地展现墙体实体与各楼层实体之间的联系。（3）关联性结构模型的构建。工作人员在设计过程中应充分考虑结构中构件之间相关联的因素，通过BIM技术建立建筑模型，分析建筑之间存在哪些关联性。通常有两种形式，一种是对称性，另一种是非对称性。建筑模型中的非对称性主要体现在两个建筑之间存在主要、次要的关系。如果要修改建筑实体，应保证建筑实体本质不发生变化。针对墙体与洞口之间的关联性，洞口存在于建筑墙体中，如果在结构模型中删除墙体，洞口会随墙体消失而消失，如果在建筑模型中单一地删除洞口，墙体依然不变。
        3.2建筑结构性能分析
        在对建筑结构性能进行分析与改进时，可以利用特定的结构元件，而在应用BIM技术时，会严格要求建筑物的平面设计，不仅需要保证结构性能的有效性，同时需要做到隐式设计。在对建筑结构性能进行分析时，BIM技术可以将部分结构设计转变为数字模型，并验证建筑结构设计的稳定性，例如地下室的建筑结构性能设计，不仅需要考虑地下管道的布置，还需要考虑建筑材料的充分使用。因此，在建筑设计人员进行建筑结构设计之前，通过BIM技术的相关参数，对模拟地下室环境进行设置，同时对设计路线进行自动规划，能够对传统建筑结构设计的优化过程进行缩减。如果在执行项目的过程中出现比例问题或者质量问题，BIM技术可以通过启动紧急修复功能，并对需要修复的参数，以及修复之后的成果进行展示。
        3.3自动出图
        BIM技术自动生成和更新施工图纸相比于传统的二维图纸具有明显的立体感，传统的图纸简易、单一，不是专业人员很难看明白设计图纸的具体情况，对图纸中的内部设计只能大概理解。在BIM技术的帮助下，自动生成的图纸更加的立体，更有利于空间构想，图纸也相对更有层次，对建模问题可以看得更为清晰。因此这样更具先进性和可视性的图纸对施工、设计更有帮助。建筑施工的员工可以更清晰、深刻的了解到设计师图纸传达出的设计理念以及结构信息，对于工程的施工有很大的帮助，也能帮助设计师和工程施工人员更好的交流理念，促进方案的达成。
        3.4参数设计
        在BIM技术中，数据模型的建立属于核心部分。数据模型不仅仅只是简单的分析与修改参数，其还可以通过参数设定，展示建筑结构设计的整体几何造型与建造属性，并完整地展示建筑结构设计中所有的参数。建筑结构设计都需要对组件系统进行组装，传统的组装工作要求设计人员根据建筑结构设计的要求与设计参数，通过全面的分析之后对修改方案进行制定。但如果在建筑结构设计参数设置中应用BIM技术，只需要对结构设计进行适当地改动，就可以对组件进行组装，这样不仅能够通过自动调整参数，保证建筑的安全性，同时能够充分满足客户所提出的建筑设计要求。
        结语
        BIM技术作为先进的建筑设计技术优势十分明显，BIM技术在建筑行业的普遍应用相信是未来建筑行业的大趋势，BIM技术对建筑结构设计有很大的益处，能够帮助优化建筑工程的设计，给建筑施工提供更高的施工效率，还在一定程度上能够保证建筑的质量和安全上的问题，在社会各界和相关领域的帮助下会有更大的价值会被发掘出来。
参考文献
[1]彭宝莹，杨志杰，李娜.浅析BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].四川水泥,2019(005):197-197.
[2]卓博华.BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].工程技术研究,2019(008):229-230.
[3]胡建祥，蒋安.浅析BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].城市建设理论研究：电子版,2020(019):67-67.
[4]孙德才.BIM技术在建筑结构设计中的应用与研究[J].建材发展导向，2020(13):110-112.
[5]周亚东,石桂菊.BIM技术在建筑结构设计中的合理应用[J].智能建筑与智慧城市,2019(003):67-68.